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1、第十讲 数据选择器和分配器,内容：数据选择器和分配器 目的与要求： 1掌握四选一、八选一的逻辑功能，对应MSI器件的使用 2掌握用数据选择器实现逻辑函数的方法 3了解数据分配器的逻辑功能 重点与难点： 数据选择器的逻辑功能及其实现逻辑函数的方法,数据选择器,在多路数据传输过程中，经常需要将其中一路信号挑选出来进行传输。这就需要用到数据选择器。 在数据选择器中，通常用地址输入信号来完成挑选数据的任务。因此数据选择器定义为：根据地址码的要求，从多路输入信号中选择其中一路输出的电路。 数据选择器的功能相当于一个单刀多掷开关 。 多路输入信号：N个； 输出信号：1个； 地址码：n位； 2nN,1. 4
2、 选1数据选择器,0,0,0,0,1,1,0,0,D3,0,0,D2,0,0,D1,1,1,D0,0,0,0,D0,D0,D0,1. 4 选1数据选择器,地址码决定从路输入中选哪路输出,（数据通道） 数据输入端,地址输入端 （选择控制信号）,使能端,EN是使能端，低电平有效： 当EN=1时，输出Y=0，即无效。 当EN=0时，在地址输入A1A0的 控制下,从D0D3中选择一路输出。,四选一选择器构成八选一选择器,0,0,0,1,0,0,1,0,D2,D2,D2,集成数据选择器,集成双4选1数据选择器74LS153,选通控制端S为低电平有效，即 时芯片被选中， 处于工作状态； 时芯片被禁止， 。
3、,2. 8选1数据选择器-74LS151,数据选择器74LS151的扩展,0,0,1,工作,不工作,0 1 0 1,D5,0,D5,数据选择器74LS151的扩展,1,1,0,不工作,工作,1 1 0 0,D12,0,D12,3. 数据选择器实现逻辑函数,原理：从前述分析可知，数据选择器是地址选择变量最小项的输出器；而任何一个逻辑函数都可以表示为最小项之和的标准形式。因此，用数据选择器可以很方便地实现逻辑函数。 方法：表达式比较法（公式法）；卡诺图比较法。 1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑函数。 2）当逻辑函数的变量个数多于数据选择器的
4、地址输入变量个数时（逻辑函数的变量个数最多比数据选择器的地址输入变量个数多一个），应分离出多余的变量，将余下的变量分别有序地加到数据选择器的地址输入端上。,确定数据选择器,确定地址变量,2,1,n个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n1个变量的函数。,3个变量，选用4选1数据选择器。,A1=A、A0=B,逻辑函数,1,选用74LS153,2,74LS153有两 个地址变量。,求Di,3,（1）公式法,函数的标准与或表达式：,4选1数据选择器输出信号的表达式：,比较L和Y，得：,3,画连线图,4,4,求Di的方法,（2）真值表法,真 值 表,求Di的方法,（3）图形法,m0,m1
5、,m3,m2,例：用数据选择器实现函数：,选用8选1数据选择器74LS151 设A2=A、A1=B、A0=C 求Di,画连线图,1）用具有n个地址端的数据选择器实现n变量函数 例1：用8选1数据选择器实现逻辑函数Y=AB+AC+BC。 解一：表达式比较法求解。 （1）将函数表达式转换为标准与-或表达式如下： （2）令A=A2、B=A1、C=A0，将上述表达式与8选1数据选 择器输出函数表达式比较可得： D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1 （3）画线连图,解二：卡诺图比较法求解。 （1）分别作出逻辑函数卡诺图和8选1数据选择器卡诺图如下,（2）令A2=A、A1=B、A0=C，
6、比较两个卡诺图可得： D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1,AB,C,2）有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（mn） 一般将卡诺图的变量数称为该图维数。如果把某些变量也作为卡诺图小方格内的值，则会减小图的维数，这种图称为降维图。 当函数输入变量的数目大于数据选择器的地址端的数目，只有将函数卡诺图的维数降到与选择器卡诺图的维数相同，两个卡诺图的才能一一对应。也就是说，对于函数输入变量多于选择器地址端的电路设计，必须先对函数的卡诺图进行降维图。 例如：下图（a）为一个四变量的卡诺图，若把变量D作为记图变量，把它从卡诺图的变量中消去，则得三变量的降维图，如图（b）所示。,若用八
7、选一数据选择器实现该图（a）表示的函数，用图（b）降维卡诺图与八选一数据选择器的卡诺图相对应得:,由此可绘制出电路图。此图可以看出，当逻辑变量数大于数据选择器地址变量数时，由降维图绘制电路需要增加部分门器件。,数据分配器,数据分配是数据选择的逆过程。 根据地址信号的要求，将一路数据分配到指定输出通道上去的电路，称为数据分配器。,由地址码决定将输入数据送给哪路输出。,逻辑表达式,地址变量,输入数据,逻辑图,集成数据分配器,把二进制译码器的使能端作为数据输入端，二进制代码输入端作为地址码输入端，则带使能端的二进制译码器就是数据分配器。,由74LS138构成的1路-8路数据分配器,1 0 1,高电平,低电平,数据分配器的应用,数据分配器和数据选择器一起构成数据分时传送系统,选择器,分配器,低电平,1 1 0,1 1 0,
